Cosa causa il colore iridescente nel bismuto coltivato in laboratorio?

I cristalli di bismuto coltivati artificialmente sono senza dubbio magnifici, come si vede nellimmagine seguente:

inserisci immagine descrizione qui

Fonte immagine: Minerals.net

Il sito web afferma che:

Hanno escrescenze simili a tramogge in cristalli pseudocubici e sono solitamente rivestite con sostanze chimiche per prevenire lossidazione, mantenendo così il colore bianco-argento. A volte il rivestimento dà un effetto colorato sul bismuto.

Quale rivestimento conferisce alliridescenza colorata? e quali processi chimici provocano liridescenza colorata?

Risposta

Il colore è da una sottile pellicola di ossido di bismuto (III) che si forma sulla superficie se i cristalli si formano nellaria. Alle temperature elevate utilizzate per fondere il bismuto, lossido si forma abbastanza rapidamente. Liridescenza è il risultato di interferenza di film sottile : le onde luminose interferiscono in modo costruttivo o distruttivo mentre rimbalzano sulle interfacce di ossido di bismuto e ossido-aria. Linterferenza dipende dalla lunghezza donda e dallangolo di incidenza della luce, nonché dallo spessore del film, il che si traduce in diverse lunghezze donda della luce che vengono attenuate in quantità diverse, facendo apparire la superficie colorata e il colore cambia con langolo di visione.

Commenti

  • Sebbene non così sorprendenti, le normali barre di alluminio a volte possono anche mostrare lo stesso effetto con lilluminazione e gli angoli di visione corretti. Tuttavia, linterferenza del film sottile può essere notevolmente aumentata in molti metalli mediante ossidazione forzata elettrochimicamente, formando uno strato di ossido con uno spessore controllato con precisione. Questo processo è chiamato anodizzazione o anodizzazione e può essere utilizzato per colorare i metalli senza utilizzare coloranti. Un ottimo video che spiega questo processo, di Bill Hammack the Engineer Guy, può essere trovato qui .
  • Sì, ci sono alcuni metalli che creare colori molto belli dagli effetti di interferenza con rivestimenti di ossido, in particolare titanio e niobio.

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